Если вдруг кому-то придет в голову, что можно какую-то штуку самому отлить из алюминия, то я скажу - можно, но хорошо задумайтесь, есть ли у вас столько терпения и времени :)
В общем, у меня есть задумка собрать детский электроснегоход, а один из элементов - это колеса для гусеницы. Поскольку у меня полный кастом по размерам, существующие колеса из пластика не подойдут, и я решил их сделать сам. Литьевой пластик отпал, но посмотрев ютуб я выяснил, что многие успешно плавят алюминий и отливают из него заготовки. Есть замечательный канал FolkCraft - парень просто и на пальцах рассказывает, что и как можно отлить. Выглядело это все очень просто (как же я ошибался :)).
Начну с попыток расплавить алюминий без муфельной печи. В первую очередь в голову пришла мысль, что пропановой горелки хватит - температура горения 1300С, а плавление алюминия - 800, должно же хватить? :)
Собрал духовку из колена от дымохода камина, просверлил дырку под горелку, в пламя поставил кружку из нержавейки, внутрь накидал всякого лома, подпалил, закрыл крышкой из каминной облицовки и сел ждать. В общем, нихренашеньки :) Мощности горелки не хватает. Даже просверлив еще одну дырку и добавив вторую горелку, и еще третья в руках - не хватает и все тут. Лучшее что получилось - вот:
Смешно, но хоть какой-то заметный результат получился в большой консервной банке:
Высокотехнологичная одноразовая башня
Но все равно этого было недостаточно. Поэтому я еще раз посмотрел ютуб и собрал печку №2
Тут сегмент того же дымохода, сбоку дыра для трубы, на трубе - профессиональный фен, на дно печки насыпал песка, завалил углем для мангала, подпалил, включил - и оно отлично сработало:
Первая алюминиевая лужа, даже видно что красная.
А теперь об опасном, но интересном.
Видно, что печка накрыта "крышкой". В какой-то момент я решил, что печка перегревается и выключил фен, оставив крышку закрытой, без притока кислорода. А дальше я увидел, как из задней части фена вырывается огонь!!
Он прошел по трубе из печки в сторону единственного источника кислорода. Тут у меня скорость реакции превысила скорость соображалки, и я решил срочно включить фен обратно.
Вы смотрели фильм "Обратная тяга"? В общем, это ровно оно :) Я конечно обосрался, но кроме грохота ничего плохого не произошло, только крышка подпрыгнула и даже фен продолжил работать :)) После чего я всегда открывал крышку прежде, чем выключить фен.
В качестве тиглей я пробовал использовать эмалированную кружку, нержавеющую кружку и в результате остановился на тонкостенных китайских мисочках Homeclub из нержавейки, по 70р в Ленте - их хватает на несколько плавок, поэтому купил сразу много. Когда у мисочки заканчивается ресурс - в ней появляется дырка, через которую расплавившийся алюминий утекает прямо в печь. Пару раз я так влетел, и на второй раз произошел очередной ппц - прямо у меня на глазах лужа в миске вдруг ушла вниз, раздалось шипение в трубе.. и фен загорелся, оплавился, перед смертью даже вдруг включился, но я успел вырвать провод. В общем, лужа стекла из миски по трубе прям в фен :) Тут уж он, наконец, не вынес издевательств и умер. Зато из трубы я достал полуметровый блестящий алюминиевый клинок из застывшего ручейка :) (фото нет). Купил на озоне еще фен за 900р и дальше он в принципе справлялся. Трубу я поднял повыше, чтобы наклон был в сторону печки.
Теперь о форме для отливки.
В Autodesk Fusion 360 смоделировал колесо
И отпечатал на 3д принтере:
А что делать дальше? Первая попытка была - обмазать форму гипсом, вынуть, снова обмазать гипсом, две половинки гипса сложить и получить пустую форму, чтобы в нее залить алюминий и получить целое колесо
Пластиковое колесо я с жутким трудом выковырял из гипсовой формы и понял, что это вообще не вариант - оно все в полосочках от печати, и гипс за них держится намертво. Плюс мне вообще не понравилось обмазывать модель гипсом, который стынет на глазах.
Пришлось обратиться к технологии отливки по восковке - модель изготавливается сначала из воска, потом эта восковая копия заливается гипсом, воск выплавляется и остается идеальная пустая форма из гипса.
Ок, изготавливаю форму для восковки. Пластиковую модель обмазал двухкомпонентным силиконом, а уже этот силикон обмазал гипсом, чтобы он сохранял форму:
Поскольку силикон мягкий, в него можно залить воск, и "легко" можно вытащить результат отливки. Вообще совсем не легко, но возможно:
Восковки выглядят красиво и аккуратно )
Отлил 4 одинаковых восковки, слепил попарно и получил два восковых колеса. С одной стороны в "пальцы" воткнул палочки, обмазал все гипсом, дал засохнуть, вытащил палочки и в духовке вытопил воск, получилось типа вот "это":
В середине каждого колеса еще один 9й сталагмит - это выпар для выступающей части у ступицы, без него там будет пузырь воздуха.
В общем формы подготовил, снова растопил печку, залил, и.. полная хрень, на первом фото этот результат. Вот он же с другой стороны:
Сплошные пузыри, непроливы и тд.
Обратился снова в ютуб и понял, что нужна система выпаров, чтобы воздух и газы вышли. Плюс формы я не прокаливал, в них впитался воск, при заливе алюминия он стал дымить бурлить и результат в общем на фото.
Хорошо что силиконовая форма многоразовая, снова наплавил восковок, навтыкал булавок:
Тут конечно косяк - булавки в центре сидят глубже булавок на концах, пришлось извращаться с формой для заливки, в общем переделал с использованием проводков из витой пары - они из плотной меди, форму держат. Навтыкал проволочки точно также и залил гипсом:
В основании фанерный диск, боковина - просто полоска из бумаги (из А4), оклееная скотчем.
После того, как одна половина готова, проволочки вытаскиваются, бумага убирается, половина переворачивается
По краям выковыриваются ямки чтобы вторая половина вставлялась точно на фиксированное место
Приклеивается вторая половина восковки (желательно не промахнуться по расположению, а то не совпадут пальцы), края гипса обмазываются смесью воска и растительного масла, боковина натягивается уже на эту деталь, втыкаются проволочки и снова заливается гипс, та-да:
Один раз я забыл промазать край воском, и после заливки разомкнуть две половины стало нереально.
Половины размыкаются, опять в духовку вытапливаться, дальше прокаливаю на температуре 250-300 (духовка больше не дает). Полный дом дыма, окна нараспашку, но надеюсь что теперь-то при заливе все будет хорошо.
Теперь заливать я буду не плашмя, а с торца, а для залива делаю литник из песка с жидким стеклом в пропорции 10:1 по весу. В литнике два отверстия, входное и выходное, чтобы воздуху легче было выходить.
Снова раскочегариваю печку, заливаю, и.. вот
Да что ж такое, опять хрень, хотя прогресс есть. Наверху снова пузыри и край не пролит, но нижняя часть уже хоть на что-то похожа. Но блин, опять газы и бурление, как так-то? Мб воск не весь выгорел, я тупо прекратил прокаливание т.к. все задымило в квартире..
В этот момент я уже чуть не опустил руки. Но немного подумав, пришел к выводу, что возможно воск при 250-300 просто не весь выгорает, и значит нужно сделать так, чтобы он просто не попадал в гипс.
Воск можно не выжигать, а вытапливать!
Снова беру себя в руки, выплавляю восковки, заливаю формы, но вместо выжигания воска сразу после затвердевания кидаю половинку формы в кастрюлю, варю полчаса:
Надо было лавровый лист кинуть еще
Отдельная тема как потом всплывший воск из кастрюли убрать, попробовал несколько вариантов, но самое простое оказалось - остудить кастрюлю в тазике с холодной водой, воск превращается в белый диск на поверхности и просто вынимается руками.
Формы получаются чистенькие, высушиваю их в печке также, и они не дымят, только пар - вообще супер.
В этот раз снова пытаюсь сделать залив плашмя, как в первый раз, выпары делаю не булавками, а уже толстой медной проволкой только по верхнему краю, заливаю, и.. опять хрень:
Левая лежит вверх ногами, и видны и непроливы, и пузыри на плоских частях, и даже одного пальца не хватает.
Да откуда эти пузыри-то берутся?? Вроде уже все что мог сделал.
Люди в интернете подсказали, что гипс сцука набирает воду как губка, и изгнать ее оттуда можно только прокаливая при 500С несколько часов. У меня нет такой духовки (
Поскольку я не могу изгнать воду из гипса - значит надо отказываться от гипса. Попытку сделать форму из песка с жидким стеклом я пропущу - она толком не смогла высохнуть (жидкое стекло твердеет от углекислого газа, это надо газовую камеру устраивать с содой и уксусом - геморрой еще тот)
И наконец, попробовал вариант смеси песка и гипса, причем в зверской пропорции, типа 2кг песка + 400г гипса + 500г воды, т.е. песка в 4 раза больше чем гипса по весу :) Снова восковки, формы залить, отварить, охладить, просушить.. Заливаю снова с торца, разве что литники делаю отдельные, и в результате получаю результат!
Почти без брака, на ступице пузырь, и около литников почему-то края не полностью пролились. Зато на поверхности даже видны полоски от 3д печати, практически прецизионное литье )
Почистил края лепестковым кругом, ступицы изнутри - дремелем, и вот:
На правом колесе с ближнего края самый серьезный брак - недопролив, но на него я уже пожалуй забью, на резиновой гусенице это не будет заметно. На левой косяков еще меньше.
Итого, убив на это примерно 3 месяца, могу сказать, что похоже рабочий вариант все-таки нашелся:
Печка - любой вариант теплоизолированного контура (мой не бюджетный, но практичный), поддув воздуха и обычные угли для мангала. В топке должен быть красно-оранжевый свет со всех сторон тигля, в этих условиях 500 грамм алюминия плавятся минут за 15.
Остерегаться обратной тяги :) Возможно, если дойдут руки - сниму видео со взрывами, но вообще стремновато.
Тигли - мелкие миски прогорают за 3-4 плавки, но они дешевые и их можно купить несколько, и это проще чем мастрячить тигли из огнетушителей или обрезков стальных труб. Разве что нужно заранее подготовиться к тому, что раскаленную миску нужно будет вынуть из печки (не вылив алюминий в печку или на ноги), в потом аккуратно струйкой залить в литник.
Форма - гипс Г5 (не очень прочный, зато дешевый, можно экспериментировать) с песком по весу 1 к 5, воды чуть больше чем гипса. В следующий раз возможно возьму гипс Г16 скульптурный - очень прочный, из него первую форму делал. Но дороже раза в 4-5.
Выпары практически не нужны, в последний раз только по две булавки в каждый палец воткнул с обеих сторон, с проволкой даже не возился. Возможно стоит сделать выпары у литников, чтобы залилось полностью.
Воск вываривать на плите, форму можно сушить при 250 в духовке несколько часов ночью и никого в квартире не беспокоить. Результат весит примерно столько же, как песок и гипс без воды.
